泡罩機整體解決方案-北京裕林同創自動化技術有限公司提供

泡罩包裝機是將透明塑料薄膜或薄片制成泡罩，用熱壓封合、粘合等方法將產品封合在泡罩與底板之間的機器。泡罩包裝的產品具有直觀性好、密封性好的特點，目前已廣泛用于輕工、醫藥和化工行業，特別是藥品包裝。 
泡罩機按其成型模具和熱封合模具的形式主要分為三種類型：輥式(成型模具和熱封合模具均為圓筒形)、板式(成型模具和熱封合模具均為平板形)和輥板式(成型模具為平板形，熱封合模具為圓筒形)。目前市場上應用較多的是板式泡罩機和輥板式泡罩機，沖裁頻率一般在50-60次/min。OMRON提供的整體解決方案針對的主要是輥板式泡罩機。

泡罩機的設計方案雖多，其工藝流程卻都是由以下幾個基本工序組成：薄膜輸送、加熱、成型、沖填、封合、打批號、壓撕斷線、沖裁。 

工藝流程圖

輥板式泡罩包裝機是由輥式、平板式泡罩包裝機衍變而來，它避免了輥式成型質量差及板式封合質量不能保證的缺點，采用板式正壓吹塑成型和輥式線接觸封合，使得成型和封合都達到*效果。由于采用板式成型機構，機器結構比較復雜，對自動化要求較高。 

工藝結構圖

輥板式泡罩包裝機的zui大控制難點是對成型、沖裁的全伺服控制，主要體現在兩臺牽引電機的同步和張力控制上，而其余兩臺伺服也要實現運動的同步，其控制時序如下： 

針對這一情況，OMRON給出了采用兩個旋轉編碼器分別檢測成型牽引和沖裁牽引的電機旋轉角度，并將信號反饋給CP1H的高速計數通道，實現兩部分牽引的全閉環控制，地控制牽引電機的同步和張力的控制方案，系統構成如下圖所示： 

歐姆龍系統方案配置圖

在本方案中，控制器采用了OMRON的小型PLC CP1H，直接用內置的四路100kHz的高速脈沖輸出來控制四路伺服系統，實現牽引、成型、沖裁的定位與速度控制，無需另外添加定位模塊，為客戶節省了成本。而電機的位置反饋信號通過OMRON旋轉編碼器E6B2-C直接輸入CP1H的內置高速計數通道（共4路，每路單相100kHz，相位差50kHz）內，形成全閉環的位置控制，實現牽引的同步控制和張力控制。
由于CP1H支持多種中斷功能，因此在程序編制時將實時性較高的程序部分放入中斷程序，大大減少了程序循環掃描周期。CP1H豐富的指令用語PID運算、浮點運算、三角函數演算指令等也給程序編寫帶來了方便。
在驅動選型上，考慮到OMRON W系列伺服定位時間短、精度高，泡罩機的成型牽引和沖裁牽引分別用一臺W伺服R88D-WTH控制。而W伺服還可通過數據線與OMRON的伺服監控軟件CX-Driver相連，實現參數的快速設置以及伺服運行時性能的實時監控，以幫助客戶在故障產生時快速準確地找到問題所在。
成型和沖裁控制則選配了OMRON SmartStep Z系列的伺服R7D-ZPH。此伺服系統參數設定簡單，需要設定的內容和步進馬達大致相同；與步進馬達相比，又具有更高的轉矩，全部的調整都可通過伺服驅動器自動完成。
OMRON的彩色觸摸屏NS使用在泡罩機上，通過其*的SAP程序庫、支持多達1000種配方以及多語言切換功能，與歐姆龍控制器與器件之間進行了簡易化的連接和畫面制作，大幅度節約了產品開發時間。
除了FA產品，OMRON還具有廣闊的傳感器產品線。因此在泡罩機這一應用中，OMRON不僅選取了搭載彩色傳感引擎，有著簡單、安心、準確、高速優點的E3X-DAC光纖傳感器作為對標檢測，還使用ZFX作缺料檢測。

包含觸摸顯示屏，大液晶畫面顯示的視覺傳感器ZFX配備了可高速處理大量數據運算的引擎“RT-X”，并行處理相機照片讀取和圖像匹配運算，實現了行業zui高速彩色處理。ZFX操作也非常簡易，僅需“選擇*畫面”→“目標檢索”→“位置補償”3步設置就可以完成對樣品的檢驗；且包含缺陷、分類、區域面積、顏色、明暗、位置、寬度、計數、位置補償、高速檢測、Hue彩色/黑白檢測、128設定區域等基本和功能，可檢測出樣品的微細區別。ZFX可以極為方便快捷地選型安裝，實現了ALL IN ONE的一體化設計。此外，ZFX附帶了多種連接端口，可方便地和攝像頭、監視器、計算機、PLC等多種外設進行通信，并配備SD卡插槽，可存儲zui大100個文件。

從系統產品到視覺傳感器，OMRON完善的產品體系幾乎涵蓋了整個泡罩包裝機械上需要的工控產品，且每樣產品既具有其自身的獨立優勢，又具有本廠產品之間高度的兼容性。OMRON整套系統解決方案落實后，客戶的設備zui高沖裁頻率達到了 100次/min（鋁/鋁）和200次/min（鋁/塑），zui大生產能力也達到了24000板/h。這不僅節省了工作量與開發成本，又同時大大提高了機械的整體性能。